Una pantalla de vuelo principal o PFD es un instrumento moderno de la aeronave dedicado a la información de vuelo. Al igual que las pantallas multifunción , las pantallas de vuelo principales se construyen alrededor de una pantalla de cristal líquido o dispositivo de visualización CRT . Las representaciones de los instrumentos antiguos de seis paquetes o "indicadores de vapor" se combinan en una pantalla compacta, lo que simplifica el flujo de trabajo del piloto y agiliza los diseños de la cabina .
La mayoría de los aviones de pasajeros construidos desde la década de 1980 (así como muchos jets comerciales y un número cada vez mayor de aeronaves de aviación general más nuevas) tienen cabinas de cristal equipadas con pantallas de vuelo principales y pantallas multifunción (MFD). Cirrus Aircraft fue el primer fabricante de aviación general en agregar un PFD a su MFD ya existente, que incorporó de serie en sus aviones de la serie SR en 2003.
Los indicadores mecánicos no se eliminaron de la cabina con la llegada del PFD; se conservan como respaldo en caso de una falla eléctrica total.
Si bien el PFD no utiliza directamente el sistema de Pitot-estático para mostrar físicamente los datos de vuelo, aún utiliza el sistema para realizar mediciones de altitud, velocidad aerodinámica , velocidad vertical y otras mediciones de manera precisa utilizando lecturas de presión atmosférica y barométrica . Una computadora de datos aéreos analiza la información y se la muestra al piloto en un formato legible. Varios fabricantes producen PFD, que varían ligeramente en apariencia y funcionalidad, pero la información se muestra al piloto de manera similar. La regulación de la FAA describe que un PFD incluye, como mínimo, un indicador de velocidad aerodinámica, un coordinador de virajes, un indicador de actitud, un indicador de rumbo, un altímetro y un indicador de velocidad vertical [14 CFR Parte 61.129(j)(1)].
Los detalles de la disposición de la pantalla de un avión de vuelo principal pueden variar enormemente, dependiendo de la aeronave, el fabricante de la aeronave, el modelo específico de PFD, ciertas configuraciones elegidas por el piloto y varias opciones internas que selecciona el propietario de la aeronave (es decir, una aerolínea, en el caso de un avión de pasajeros grande). Sin embargo, la gran mayoría de los PFD siguen una convención de disposición similar.
El centro del PFD contiene generalmente un indicador de actitud (IA), que proporciona al piloto información sobre las características de cabeceo y balanceo de la aeronave , y la orientación de la aeronave con respecto al horizonte . Sin embargo, a diferencia de un indicador de actitud tradicional, el giroscopio mecánico no está contenido dentro del propio panel, sino que es más bien un dispositivo separado cuya información simplemente se muestra en el PFD. El indicador de actitud está diseñado para parecerse mucho a los IA mecánicos tradicionales. Otra información que puede o no aparecer en o sobre el indicador de actitud puede incluir el ángulo de pérdida , un diagrama de pista, localizador ILS y "agujas" de trayectoria de planeo, etc. A diferencia de los instrumentos mecánicos, esta información se puede actualizar dinámicamente según sea necesario; el ángulo de pérdida, por ejemplo, se puede ajustar en tiempo real para reflejar el ángulo crítico de ataque calculado de la aeronave en su configuración actual (velocidad aerodinámica, etc.). El PFD también puede mostrar un indicador de la trayectoria futura de la aeronave (en los próximos segundos), calculada por las computadoras de a bordo, lo que facilita a los pilotos anticipar los movimientos y reacciones de la aeronave.
A la izquierda y derecha del indicador de actitud se encuentran normalmente los indicadores de velocidad aerodinámica y altitud , respectivamente. El indicador de velocidad aerodinámica muestra la velocidad de la aeronave en nudos , mientras que el indicador de altitud muestra la altitud de la aeronave sobre el nivel medio del mar ( AMSL ). Estas mediciones se realizan a través del sistema de Pitot de la aeronave , que rastrea las mediciones de presión del aire. Al igual que en el indicador de actitud del PFD, estos sistemas son simplemente datos mostrados de los sistemas mecánicos subyacentes y no contienen ninguna pieza mecánica (a diferencia del indicador de velocidad aerodinámica y el altímetro de una aeronave ). Ambos indicadores suelen presentarse como "cintas" verticales, que se desplazan hacia arriba y hacia abajo a medida que cambian la altitud y la velocidad aerodinámica. Ambos indicadores pueden tener a menudo "errores", es decir, indicadores que muestran varias velocidades y altitudes importantes, como velocidades V calculadas por un sistema de gestión de vuelo , velocidades de no exceder para la configuración actual, velocidades de pérdida, altitudes seleccionadas y velocidades aerodinámicas para el piloto automático, etc.
El indicador de velocidad vertical , que suele estar junto al indicador de altitud, indica al piloto la velocidad a la que asciende o desciende la aeronave, o la velocidad a la que cambia la altitud. Esto suele representarse con números en "miles de pies por minuto". Por ejemplo, una medida de "+2" indica un ascenso de 2000 pies por minuto, mientras que una medida de "-1,5" indica un descenso de 1500 pies por minuto. También puede haber una aguja simulada que muestre la dirección general y la magnitud del movimiento vertical.
En la parte inferior del PFD se encuentra la pantalla de rumbo , que muestra al piloto el rumbo magnético de la aeronave. Funciona de forma muy similar a un indicador de rumbo magnético estándar , girando según sea necesario. A menudo, esta parte de la pantalla muestra no solo el rumbo actual, sino también la trayectoria actual (trayectoria real sobre el suelo), la velocidad de giro , [1] la configuración de rumbo actual en el piloto automático y otros indicadores.
Otra información que se muestra en el PFD incluye información del marcador de navegación, indicadores (para controlar el piloto automático ), indicadores de senda de planeo ILS , indicadores de desviación del rumbo , configuraciones QFE del indicador de altitud y mucho más.
Aunque el diseño de un PFD puede ser muy complejo, una vez que el piloto se acostumbra a él, el PFD puede proporcionar una enorme cantidad de información con un solo vistazo.
A partir del A350-1000 , Airbus propone una simbología común en el PFD y el HUD centrada en un vector de trayectoria de vuelo y una señal de energía en lugar de un director de vuelo , complementando las indicaciones habituales de cabeceo y rumbo para mejorar el conocimiento de la situación y ayudando a incorporar la visión sintética en el PFD. [2]
La gran variabilidad en los detalles precisos del diseño del PFD hace necesario que los pilotos estudien con antelación el PFD específico del avión específico que van a volar, de modo que sepan exactamente cómo se presentan determinados datos. Si bien los conceptos básicos de los parámetros de vuelo tienden a ser muy similares en todos los PFD (velocidad, actitud, altitud), gran parte de la otra información útil presentada en la pantalla se muestra en diferentes formatos en diferentes PFD. Por ejemplo, un PFD puede mostrar el ángulo de ataque actual como un pequeño dial cerca del indicador de actitud, mientras que otro puede superponer esta información en el propio indicador de actitud. Dado que las diversas características gráficas del PFD no están etiquetadas, el piloto debe aprender de antemano lo que significan todas ellas.
Un fallo en un PFD priva al piloto de una fuente de información extremadamente importante. Si bien los instrumentos de respaldo seguirán brindando la información más esencial, pueden estar dispersos en varios lugares de la cabina, que el piloto debe examinar, mientras que el PFD presenta toda esta información en una sola pantalla. Además, parte de la información menos importante, como errores de velocidad y altitud, ángulos de pérdida y similares, simplemente desaparecerán si el PFD falla; esto puede no poner en peligro el vuelo, pero sí aumenta la carga de trabajo del piloto y disminuye la conciencia de la situación.